CN210668493U - 一种电池箱组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池箱组件，包括并联电池单元，并联电池单元之间相互串联形成形成回路，并联电池单元阵列排布从而形成长方体形的电池箱组件，所述并联电池单元包括相互并联的多个电池，所述并联电池单元中并联的每个电池均具有电芯和环绕电芯外围由容器包裹的电解质。本实用新型的电池箱组件中，将多个并联电池单元通过串联形成回路，多个并联电池单元阵列式相连排布形成长方体形，金属片与与电芯的串并联排布方式节是的回路结构紧凑，将负极插座、正极插座设置在电池箱组件的同一侧，实现将正负极插座设置于一个平面，简化了导电排和箱体的结构、方便用户使用。

Description

一种电池箱组件

技术领域

本实用新型属于电池箱组件技术领域，特别地涉及一种用于新能源汽车的电池箱组件。

背景技术

纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。

在驱动汽车运行时，需使用多块电池以确保动力，而多块电池需要进行拼装从而形成电池箱组件。现有的电池箱组件中，电池组的排布不够优化、造成电池箱组件结构庞大、电路结构复杂，导致使用不便，而且偶尔发生短路事故。

实用新型内容

为解决上述现有技术中的问题，本实用新型提供了一种电池箱组件，该电池箱组件具有结构简单、电路结构简易，从而优化电池箱的电路结构，便于使用。

为实现上述目的，本实用新型的电池箱组件的技术方案如下：

一种电池箱组件，包括并联电池单元，并联电池单元之间相互串联形成形成回路，并联电池单元阵列排布从而形成长方体形的电池箱组件，所述并联电池单元包括相互并联的多个电池，所述并联电池单元中并联的每个电池均具有电芯和环绕电芯外围由容器包裹的电解质。

进一步，所述并联电池单元包括2个、3个、4个、5个或6个并联连接的电池，所述并联电池单元中每个电池或电池的电芯的正极均在同一侧。

进一步，并联电池单元的两侧连接有金属片，所述并联电池单元中的多个电池通过金属片固定且实现并联，所述金属片上形成有用于连接电池电芯的安装槽。

进一步，同一金属片与一个并联电池单元的正极侧以及另一个并联电池单元的负极侧相连，从而实现相邻并联电池单元之间的串联；多个并联电池单元通过金属片分别连接从而将多个并联电池单元之间的串联。

进一步，电池箱组件包括第一阵列组和第二阵列组，第一阵列组与第二阵列组相对设置，第一阵列组的第一端具有第一端部并联电池单元，所述第一端部并联电池单元的负极与负极插座相连，从而形成了电池箱组件的负极输出端口；第二阵列组的第一端具有第二端部并联电池单元，第二端部并联电池单元的正极与正极插座相连，从而形成了电池箱组件的正极输出端口。

进一步，所述正极输出端口与负极输出端口设置在电池箱组件的同一侧。

进一步，金属片设置在所述第一阵列组和所述第二阵列组的两侧，第一阵列组和第二阵列组的外侧部的金属片均环形设置，环形设置的金属片内侧设置有印制电路板，印制电路板与环形设置的金属片相连以检测第一阵列组和第二阵列组外侧部安装面上的金属片。

进一步，环形设置的金属片内边缘设置有采集点，采集点均匀布置于环形设置的金属片内边缘，印制电路板通过采集点与环形设置的金属片相连。

进一步，电池箱组件外侧部的金属片与金属片之间的距离为15mm-25mm。

进一步，电池箱组件中设置有电池箱支架，电池的电芯嵌入电池箱支架上限位固定。

本实用新型的电池箱组件中，将多个并联电池单元通过串联形成回路，多个并联电池单元阵列式相连排布形成长方体形，金属片与与电芯的串并联排布方式节是的回路结构紧凑，将负极插座、正极插座设置在电池箱组件的同一侧，实现将正负极插座设置于一个平面，简化了导电排和箱体的结构、方便用户使用。只需根据环形导电排铆接螺母位置对应安装一个印制电路板采集安装点，就能探测一个安装面的所有金属片，使箱体结构变得更为简单，实现一物多态，减少电池箱组件使用的物料种类及数量，降低成本。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。

图1为本实用新型的电池箱组件的分解结构示意图；

图2为本实用新型的电池箱组件的组装结构示意图；

图3-图4为本实用新型的电池箱组件的分解结构示意图；

图5为本实用新型的电池箱组件中正极输出端口的结构示意图；

图6为本实用新型的电池箱组件的负极输出端口的结构示意图；

图7为本实用新型的电池箱组件第一侧面的极性示意图；

图8为本实用新型的电池箱组件第二侧面的极性示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-图8所示，本实用新型的电池箱组件由并联电池单元组成，并联电池单元之间相互串联从而形成长方体形的电池箱组件。其中并联电池单元包括相互并联的多个电池，如2个、3个、4个、5个或6个电池并联形成并联电池单元，并联电池单元之间通过串联形成回路。并联电池单元中并联的每个电池均具有电芯7和环绕电芯7外围由容器包裹的电解质。并联电池单元中相互并联的多个电池是指多个电池中的电芯7相互并联以形成并联电池单元。

并联电池单元中每个电池或电池的电芯7的正极均在同一侧，从而满足并联的要求。并联电池单元通过金属片固定且实现并联，金属片可以是铝片，金属片上形成有安装槽，安装槽用于安装并联电池单元中的每个电池，如安装槽与并联电池单元中每个电池的电芯7相连以实现固定，金属片的导电性使并联电池单元内的电池实现并联。

电池箱组件包括第一阵列组和第二阵列组等两阵列组，第一阵列组与第二阵列组相对设置，多个并联电池单元沿第一阵列组和第二阵列串联从而形成回路。第一阵列组的第一端具有第一端部并联电池单元，所述第一端部并联电池单元的负极与负极插座相连，从而形成了电池箱组件的负极输出端口30。第二阵列组的第一端具有第二端部并联电池单元，第二端部并联电池单元的正极与正极插座相连，从而形成了电池箱组件的正极输出端口20。

下面以并联电池单元中具有三个并联电芯7或三个并联电池为例进行说明，2个、4个、5个或6个电芯7或电池并联的情形与此类似，只需将并联电池单元中的三个并联电芯7换成2个、4个、5个或6个并联电芯7即可，其余与本实施例一致。

图6所示为三个电芯7并联形成的并联电池单元，其中并联电池单元的正极在同一侧，负极在同一侧。并联电池单元内部之间为并联连接，并联电池单元之间为串联连接结构。并联电池单元之间串联排布形成阵列，从而形成长方体形的电池箱组件。

如图1-图4所示，电池箱组件包括第一阵列组和第二阵列组等两阵列组，第一阵列组与第二阵列组相对设置，第一阵列组的第一端具有第一端部并联电池单元，所述第一端部并联电池单元的负极与负极插座相连，从而形成了电池箱组件的负极输出端口30。第二阵列组的第一端具有第二端部并联电池单元，第二端部并联电池单元的正极与正极插座相连，从而形成了电池箱组件的正极输出端口20。

上述正极输出端口20与负极输出端口30设置在电池箱组件的同一侧，负极插座、正极插座、正极引出金属片(如图1所示，正极引出金属片与并联金属片10相连)、负极引出金属片(如图1所示，负极引出金属片与并联金属片9相连)设置在电池箱组件的同一侧，具有相同的出口方向，使得电池箱组件结构设计紧凑，空间利用率大，电池箱组件的整体尺寸更小。

并联电池单元的电芯7负极或电芯7正极与金属片1装配实现并联和固定。金属片同时与一个并联电池单元的正极侧以及另一个并联电池单元的负极侧相连，从而实现相邻并联电池单元之间的串联，多个并联电池单元通过金属片分别连接从而形成多个并联电池单元之间的串联。金属片2与一个并联电池单元的正极相连后(使该并联电池单元的正极实现并联)，金属片2同时也与另一并联电池单元的负极(使该另一并联电池单元的负极实现并联)相连，实现了一块金属片将一个并联电池单元内的3个电芯7并联的同时又将两个并联电池单元串联在一块。

如图1所示，电池箱组件内的金属片及其连接的并联电池单元配置如图1所示，接通电源时，电流从正极高压接插头流入1块通用金属片16、1块并联金属片2(并联金属片是指并联电池单元中使用的金属片)、7块(或奇数块)并联金属片4、1块并联金属片12、3块(或奇数块)并联金属片8、1块并联金属片10(并联金属片10与正极引出金属片相连)流出，继而通过1块通用金属片17、1块通用金属片19(通用金属片19将并联金属片9与并联金属片10相连)、1块通用金属片18、1块并联金属片9(并联金属片9与负极引出金属片相连)、3块(或奇数块)并联金属片8、1块并联金属片11、7块(或奇数块)并联金属片3、1块并联金属片1、1块通用金属片15到最终经过负极高压接插头流出，从而实现将72个电芯7串并联后形成一个将并联电池单元串联的电池回路。例如，采用单个电压2.3V容量为40AH的电池，如此并联后串联，使得电池箱组件容量为120AH，且能输出55.2V的电压。电池箱组件侧部的电池极性如图7和图8所示。

如图1所示，电池箱组件中的线条代表电芯7，同一金属片相邻的三条电芯7代表将三个电芯7并联，再由有六个安装槽或安装孔的金属片将并联电池单元连接。其中金属片是起导线的作用，金属片与电芯7通过螺母连接固定，金属片通过电芯7作为桥梁实现电流连通，同时金属片与电芯7通过螺母固定。

在电池箱组件的第一阵列组和第二阵列组中，每个阵列组的两侧设置金属片，并联电池单元连接在两侧金属片之间。电池箱组件中设置有电池箱支架，电芯7直接嵌入电池箱支架进行限位固定，实现电芯7与两端金属片的电流连通，电流就是通过这种回路实现整个电池模组的正常运作。

第一阵列组的外侧部(第一阵列组与第二阵列组相对的侧为内侧部)设置有印制电路板5，第一阵列组外侧的金属片环形设置，印制电路板5设置在环形设置的金属片内部，印制电路板5与环形设置的金属片相连，以检测第一阵列组的外侧部的安装面上的金属片。类似地，第二阵列组的外侧部设置有印制电路板5，

第二阵列组外侧的金属片环形设置，印制电路板5设置在环形设置的金属片内部，印制电路板5与环形设置的金属片相连，以检测第二阵列组的外侧部的安装面上的金属片。

因此，此排布方案只需一个印制电路板5就能探测到一个安装面上的所有金属片，同时负极插座、正极插座、正极引出金属片、负极引出金属片的出口方向一致，使得电池箱组件结构设计简单，空间利用率大。

环形设置的金属片内边缘设置有采集点6，印制电路板5通过采集点6与环形设置的金属片相连，采集点6均匀布置于环形设置的金属片内边缘，使得印制电路板5对金属片采集数据更为准确，同时也方便安装采集的印制电路板5。

电池箱组件侧部的多个金属片形成导电排，导电排环绕外侧部表面设置，从而形成环形的导电排，电池箱组件侧部的金属片与金属片之间的距离为15mm-25mm，优选为19mm-24mm，缩小间距容易导致金属片在人为装配过程中接触从而造成短路等安全隐患，间距过小也会对印制电路板5宽度提出更高要求或进行限制，从而导致成本上升。加大金属片之间的间距将缩小金属片(或导电排)的有效载流面积，降低金属片(或导电排)的导电性能。

电动汽车动力组成需要根据工况需求设计对应电池箱组件，而动力电池的正常工作基于箱体内部导电排的正确排布方式。采用单个电压2.3V容量为40AH的钛酸锂电芯7，通过导电排的排布，在有限的电池箱组件空间内实现了72颗电芯7的串并联，使得电池箱组件能输出55.2V的电压。

本实用新型的电池箱组件中金属片的排布方案简化了箱体结构，所需金属片的种类少，金属片形成的导电排装配工艺简单。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种电池箱组件，其特征在于，包括并联电池单元，并联电池单元之间相互串联形成形成回路，并联电池单元阵列排布从而形成长方体形的电池箱组件，所述并联电池单元包括相互并联的多个电池，所述并联电池单元中并联的每个电池均具有电芯和环绕电芯外围由容器包裹的电解质。

2.根据权利要求1所述的电池箱组件，其特征在于，所述并联电池单元包括2个、3个、4个、5个或6个并联连接的电池，所述并联电池单元中每个电池或电池的电芯的正极均在同一侧。

3.根据权利要求1所述的电池箱组件，其特征在于，所述并联电池单元的两侧连接有金属片，所述并联电池单元中的多个电池通过金属片固定且实现并联，所述金属片上形成有用于连接电池电芯的安装槽。

4.根据权利要求3所述的电池箱组件，其特征在于，同一金属片与一个并联电池单元的正极侧以及另一个并联电池单元的负极侧相连，从而实现相邻并联电池单元之间的串联；多个并联电池单元通过金属片分别连接从而将多个并联电池单元之间的串联。

5.根据权利要求3所述的电池箱组件，其特征在于，电池箱组件包括第一阵列组和第二阵列组，第一阵列组与第二阵列组相对设置，第一阵列组的第一端具有第一端部并联电池单元，所述第一端部并联电池单元的负极与负极插座相连，从而形成了电池箱组件的负极输出端口；第二阵列组的第一端具有第二端部并联电池单元，第二端部并联电池单元的正极与正极插座相连，从而形成了电池箱组件的正极输出端口。

6.根据权利要求5所述的电池箱组件，其特征在于，所述正极输出端口与负极输出端口设置在电池箱组件的同一侧。

7.根据权利要求5所述的电池箱组件，其特征在于，金属片设置在所述第一阵列组和所述第二阵列组的两侧，第一阵列组和第二阵列组的外侧部的金属片均环形设置，环形设置的金属片内侧设置有印制电路板，印制电路板与环形设置的金属片相连以检测第一阵列组和第二阵列组外侧部安装面上的金属片。

8.根据权利要求7所述的电池箱组件，其特征在于，环形设置的金属片内边缘设置有采集点，采集点均匀布置于环形设置的金属片内边缘，印制电路板通过采集点与环形设置的金属片相连。

9.根据权利要求7所述的电池箱组件，其特征在于，电池箱组件外侧部的金属片与金属片之间的距离为15mm-25mm。

10.根据权利要求1所述的电池箱组件，其特征在于，电池箱组件中设置有电池箱支架，电池的电芯嵌入电池箱支架上限位固定。

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